Resumen

Sobre la base de los resultados experimentales de un espécimen de roca intacta bajo compresión uniaxial, se adoptó el código de flujo de partículas (PFC2D) para llevar a cabo un modelado de elementos discretos (DEM) para el comportamiento mecánico de las rocas heterogéneas que contienen fisuras en forma de X (dos fisuras simples simétricas que se cruzan) bajo compresión uniaxial. Se analizaron en detalle las influencias de β (el ángulo agudo entre dos fisuras simples) y el ángulo de dirección α (el ángulo agudo entre la bisectriz de β y la perpendicular a la dirección de carga) sobre la resistencia, la deformación, la energía, la propagación de grietas y el modo de fallo último. Los resultados simulados numéricamente mostraron lo siguiente: (1) Debido a las fisuras en forma de X, no sólo se redujeron significativamente la resistencia máxima, el módulo elástico, la tensión de inicio de la fisura y la tensión de daño, y el grado de reducción de la resistencia máxima fue obviamente mayor que el del módulo elástico, sino que también se debilitaron significativamente la fragilidad y la energía. (2) La resistencia máxima y el módulo elástico disminuyeron generalmente con el aumento de β y aumentaron con el aumento de α. Además, las tendencias de cambio de la tensión de iniciación de la grieta, la tensión de daño, la energía de frontera y la energía de deformación total en el pico de tensión fueron coherentes con el pico de resistencia. (3) Independientemente de los cambios de α y β, todos los modelos iniciaron primero las grietas de ala en las dos puntas de la fisura simple con un ángulo de inclinación mayor, y el ángulo de iniciación de la grieta disminuyó con el aumento del ángulo de inclinación de la fisura simple. (4) La fractura estaba dominada por microfisuras de tracción, y no se generaban microfisuras en un determinado rango del centro de la fisura en forma de X. El modo de fallo se dividió principalmente a lo largo de la dirección axial, y la superficie de fallo comenzó desde las puntas de la fisura y se extendió a ambos extremos de los modelos. (5) La resistencia a la compresión uniaxial y el módulo elástico aumentaban exponencialmente con el aumento del factor de homogeneidad. Cuando el factor de homogeneidad era pequeño, las microfisuras se distribuían más uniformemente en los modelos; cuando el factor de homogeneidad era grande, las microfisuras se concentraban principalmente en las puntas de la fisura en los modelos. Este estudio puede proporcionar algunas referencias para la correcta comprensión de las propiedades mecánicas de las masas rocosas que contienen fisuras en forma de X.

• Materias:Algoritmos genéticos Geoquímica Análisis de suelos Agua Carbón
• Subjects:Genetic algorithms Geochemistry Soil testing Water Coal
• Palabras claves:Resistencia máxima, módulo elástico, factores de homogeneidad, fisura con forma, fisura simple, ángulo agudo, aumento, tensión de daño, compresión uniaxial, fin de modelo
• Keywords:peak strength, elastic modulus, homogeneity factors, shaped fissure, single fissure, acute angle, increase, damage stress, uniaxial compression, end of model